RTK技術在河道清淤工程測量中的應用

1、RTK技術在河道清淤工程測量中的應用    關鍵詞:GPS測量;RTK測量;控制測量 1、RTK簡介 RTK(Real-time kinematic)實時動態(tài)差分法。這是一種新的常用的GPS測量方法,高精度的GPS測量必須采用載波相位觀測值,RTK定位技術就是基于載波相位觀測值的實時動態(tài)定位技術,它能夠實時地提供測站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度。在RTK作業(yè)模式下,基準站通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測值和測站坐標信息一起傳送給流動站。流動站不僅通過數(shù)據(jù)鏈接收來自基準站的數(shù)據(jù),還要采集GPS觀測數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)內組成差分觀測值進行實時處理,同時給出厘

2、米級定位結果,歷時不足一秒鐘。流動站可處于靜止狀態(tài),也可處于運動狀態(tài);可在固定點上先進行初始化后再進入動態(tài)作業(yè),也可在動態(tài)條件下直接開機,并在動態(tài)環(huán)境下完成周模糊度的搜索求解。在整周未知數(shù)解固定后,即可進行每個歷元的實時處理,只要能保持四顆以上衛(wèi)星相位觀測值的跟蹤和必要的幾何圖形,則流動站可隨時給出厘米級定位結果。 2、RTK技術在河道清淤工程測量中的應用 下面以我們工作中河道清淤工程測量的實際經驗作些介紹。測區(qū)位于河口區(qū)東部,起于西河口,止于漁村橋,長約28Km,寬200米(河道中心線向外各100米),測量面積大約5600平方公里。其中包括橫斷面560個左右,水準45Km,1:500地形圖約

3、8Km。測區(qū)內部分地段建筑物密集,面積約占整個測區(qū)面積30以上,地勢較為平坦,局部樹木比較集中,通視狀況較差,測區(qū)內水系發(fā)達,縱橫交錯的溝渠較多,又正逢當前降水量大,交通不便。并且,由于正是中秋季節(jié),測區(qū)內有大面積的玉米、高粱、蘆葦?shù)雀叨捵魑?實施測量非常困難。 2.1 坐標系統(tǒng)和高程系統(tǒng)的確立 根據(jù)一般要求,坐標系統(tǒng)采用1980西安坐標系,高程系統(tǒng)采用1985國家高程基準。 2.2 中央子午線的確定 依據(jù)選擇中央子午線的一般要求,擬采用任意帶高斯投影建立獨立坐標系統(tǒng)。中央子午經度線選擇為118.5°,帶寬1.5°。 2.3 GPS控制網(wǎng)布設 實時動態(tài)定位(RTK)測量基線

4、的中誤差為12厘米,精度能達到河道測量的要求,本次控制測量選用實時動態(tài)測量模式。 把基準站架在已知坐標點上,然后用流動站進行測定,最遠距離控制在7千米以內,依次類推,測定所有GPS控制點。 2.4 建立四等高程控制網(wǎng) 在沿狹長河道測區(qū)內布設的水準網(wǎng),其應包含所有的GPS控制點和一級導線點和根據(jù)實際情況所測的圖根點,現(xiàn)場記錄點號應與高程,便于今后與GPS高程進行水準擬和,得到整個測區(qū)的正常高。 2.5 地形測量及斷面測量 2.5.1 地形測量 地形圖比例尺為1:500,擬采用圖幅標準分幅法和命名規(guī)定;地形圖中,四等點高程注記至0.001m,碎部點高程注記至0.01m,地形圖的等高距為1.0m。

5、2.5.2 斷面測量 (1)斷面測量要求 根據(jù)水利水電工程測量規(guī)范和這次工程特點要求斷面間距定為50m;彎道半徑(2)斷面測量施測方法 斷面端點是供斷面測量使用的平面和高程依據(jù),斷面端點的測設精度,直接影響斷面測量的精度,因此,必須使用準確可靠的方法進行,本次測量采用RTK與全站儀相配合的方法,對于比較空曠的地區(qū)直接用RTK進行碎步測量,在樹林比較茂盛的地區(qū),由附近的一級導線網(wǎng)點直接加密到圖根點以配合全站儀進行碎步測量,當流動站因為樹林太密沒有信號時可用全站儀遙測功能做控制點,但不要超過3站。 2.6 內業(yè)數(shù)據(jù)處理 坐標數(shù)據(jù)以外業(yè)采集的坐標數(shù)據(jù)為準,不加任何改正; 將一級導線網(wǎng)點GPS的大地高

6、程和四等水準高程通過天寶TGOffice軟件進行擬和求差,將高程異常加到所有GPS點高程中,將測區(qū)GPS的大地高改到測區(qū)正常高; 將坐標數(shù)據(jù)和改正后的高程數(shù)據(jù)通過南方CASS7.1地形成圖軟件,展點繪圖。 2.7 施工組織 本項測量工程實行項目負責制,設測量外業(yè)和內業(yè)技術負責人各負其責,項目負責人全面負責工程的施工和組織,協(xié)調各項工作的同步進行,按進度保質保量按時完成該項工程。技術負責人負責進度和技術質量工作,隨工程的逐步展開,及時做好質量檢查工作,確保各工序各項技術指標滿足規(guī)定要求,認真落實兩級檢查一級驗收制度,確保工程質量優(yōu)良。本工程投入動態(tài)GPS(RTK)5臺套,全站儀2臺,電子水準儀1

7、臺,計算機4臺,打印機1臺,繪圖機1臺,測繪專職人員16人,其中管理人員2人,專業(yè)人員6人,一般技術人員8人。確保本項目能保質保量按時完成。 在測量時根據(jù)實際情況,機動性的可以分為RTK組4人,兩個全站儀組8人,一組水準組5人。根據(jù)工程進度情況,每天計劃完成任務量,決定如何分組及人員調配,最大效率的利用測量設備、人力資源,爭取使測量設備及人力資源達到最優(yōu)組合,高質量、高效率的完成測量任務。        本次工程最大的特點是實現(xiàn)了GPS衛(wèi)星定位和全站儀的結合,極大的提高了工作效率。 3、心得體會 各種控制測量傳統(tǒng)的大地測量、工程控制測量采用三角網(wǎng)、導線網(wǎng)方法來施測,不僅費工費時,要求點間通視,而且精度分布不均勻,且在外業(yè)不知精度如何,采用常規(guī)的GPS靜態(tài)測量、快速靜態(tài)、偽動態(tài)方法,在外業(yè)測設過程中不能實時知道定位精度,如果測設完成后,回到內業(yè)處理后發(fā)現(xiàn)精度不合要求,還必須返測,而采用RTK來進行控制測量,能夠實時知道定位精度,如果點位精度要求滿足了,用戶就可以停止觀測了,而且知道觀測質量如何,這樣可以大大提高作業(yè)效率。如果把RTK用于公路控制測量、電子線路控制測量、水利工程控制測量、大地測量、則不僅可以大大減少人力強度、節(jié)省費用,而且大